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1、包装工艺学第十二章化学防护第1页，此课件共80页哦第十二章 化学防护包装工艺第一节 防锈包装工艺 为隔绝或减少大气中水气、氧气和其他污染物对金属制品表面的影响，防止发生大气腐蚀，而采用的包装材料和包装技术方法称为防锈包装或封存包装。是一种暂时性防锈。1 防锈包装的工艺内容(1)包装前金属制品的清洁和干燥(2)防锈封存包装 用防锈材料对金属制品表面进行处理与包封。2第2页，此课件共80页哦2 防锈包装的等级（三级）3第3页，此课件共80页哦3 防锈包装方法分类B1 一般防潮、防水包装B2 防锈油脂的包装*B3 气相防锈材料包装*B4 密封容器包装B5 密封系统的防锈包装B6 可剥性塑料包装*B7
2、 贴体包装B8 充氮包装B9 干燥空气封存包装*4第4页，此课件共80页哦二 防锈包装中产品的清洗与干燥1 清洗方法(1)溶剂清洗法：全浸、半浸，刷洗、擦洗。大件采用喷洗。防表面凝露。(2)清除汗迹法：在置换型防锈油中清洗。高精密小件用温甲醇清洗。(3)蒸气脱脂清洗法：用卤代烃清洗剂，在蒸气清洗机或其它装置中进行蒸气脱脂。用于除去油脂污物。5第5页，此课件共80页哦(4)碱液清洗法：碱液中浸洗、煮洗、压力喷洗。(5)乳液清洗法：在乳液清洗液中清洗或喷洗。(6)表面活性剂清洗法：产品在离子表面活性剂或非离子表面活性剂的水溶液中浸洗、刷洗或压力喷洗。(7)电解清洗法：浸渍在电解液中电解清洗。(8)
3、超声波清洗法：浸在清洗液中用超声波清洗。6第6页，此课件共80页哦2 干燥方法(1)压缩空气吹干法：用干燥的清洁压缩空气吹干。(2)烘干法：烘箱或烘房(3)红外线干燥法：用红外灯或远红外线装置干燥。(4)擦干法：用清洁干燥的布擦干。(5)滴干、晾干法：适用于用溶剂、表面活性剂或置换型防锈油清洗的产品。(6)脱水法：用水基清洗剂清洗的产品，清洗后须用脱水油进行干燥。7第7页，此课件共80页哦三 防锈包装材料与方法1 防锈油脂包装（B-2）将防锈油脂涂覆于金属制品表面，然后用石蜡 纸或塑料袋封装。优点：价格低，使用方便，防锈期满足一般要求；所涂油脂还可防止产品被划伤，并有减振作用。适用于钢铁、铜铝
4、及其合金镀件、氧化及磷化 件以及多种金属组件的防锈。8第8页，此课件共80页哦(1)防锈油脂组成：以矿物油为基体，加入油溶性缓蚀剂和辅助性添加剂。机理:A 缓蚀剂在金属表面的化学吸附，降低了金属表面化学 活性；B 缓蚀剂降低水滴在油膜上的表面张力，因而降低水滴 穿透油膜到达金属表面的能力；C 缓蚀剂能将金属表面吸附水置换出来。9第9页，此课件共80页哦(2)防锈油脂的分类A 防锈脂：常温呈膏状 主要成分（润滑油+工业凡士林）+缓蚀剂+抗氧剂+分散剂B 防锈油：矿物油+油溶性缓蚀剂+添加剂 油层薄，短期防锈。10第10页，此课件共80页哦(3)防锈油脂的刷涂方法A 防锈脂：热浸涂或刷涂，石蜡纸或
5、塑料袋封装。(去除较麻烦)B 防锈油：黏度不高，浸涂或刷涂，塑料袋封装。注意封装用塑料袋与防锈材料的相容性。11第11页，此课件共80页哦2 气相缓蚀剂(挥发性缓蚀剂)防锈包装（B-3）在常温下具有一定的蒸气压，在密封包装内能自动挥发到达金属制品表面，对金属起防锈作用。优点：使用方便、效果好、防锈期长；适用于表面不平，结构复杂，忌油产品的防锈。12第12页，此课件共80页哦(1)气相缓蚀剂的性能要求A 常温下能挥发，具有合宜的蒸气压和扩散能力；B 与水作用时，能分解出具有缓蚀作用的基团，而这些基团对金属材料不腐蚀。C 在水或溶剂中具有一定的溶解度，可制成防锈纸或防锈塑料，并具有较好的化学稳定性
6、，光、热条件下不分解。13第13页，此课件共80页哦(2)气相缓蚀剂的种类及其作用机理钢铁制品常用：亚硝酸二环已胺、碳酸环已胺有色金属用：苯骈三氮唑亚硝酸二环已胺(VPI-260)：蒸气压极低，消耗慢，常与其他挥发快的缓蚀剂混用；常温下挥发到达金属制品的表面，发生水解，生成的有机阳离子基团吸附在金属表面，使表面钝化，降低腐蚀速度；对黑色金属有良好的防锈能力，但对有色金属则会促进腐蚀，对塑料、橡胶有相容性。有弱致癌性，使用时注意防护。14第14页，此课件共80页哦碳酸环已胺(CHC)：蒸气压大，挥发快，易消耗，防锈期短，常与VPI-260混合使用。对钢铁有良好的防锈性能，是一种优良的钢铁气相缓蚀
7、剂；对铸铁、铝、钢的镀铬、镀锡层及黄铜上的铜焊层等有保护作用；对铜、镁加速腐蚀；与塑料、橡胶有相容性。15第15页，此课件共80页哦苯骈三氮唑(BTA)：铜与吸附在其表面的BTA水溶液作用，生成的络合物皮膜(链状聚合物)，是一层能有效阻止介质对铜腐蚀的阻隔层。BTA的防锈性能好。用0.1%的BTA汽油或酒精溶液处理铜或铜合金2min，就能生成保护膜防止变色和生锈。用1%-5%BTA处理过的包装纸包装铜及其合金，具有长期防锈效果。特别适合在潮湿条件下或SO2气氛中铜及其合金件的防锈包装。对其他金属相容性较好，不会引起其他金属的腐蚀。16第16页，此课件共80页哦(3)气相缓蚀剂的使用气相缓蚀剂粉
8、末：可直接喷洒于金属件表面，或装入透气纸袋内，或压成丸片放于物品周围。气相防锈纸：将溶解于水或溶剂中的缓蚀剂涂布于中性纸上，晾干即得。放置在物品周围或用来包装物品，然后用石蜡纸或塑料袋密封包装。17第17页，此课件共80页哦气相防锈塑料：用含有气相缓蚀剂的塑料薄膜或泡沫塑料包封金属件。气相缓蚀剂溶液：将气相缓蚀剂浸、涂或喷洒在金属件上，或浸泡缓冲材料，然后用石蜡纸或塑料薄膜包封。18第18页，此课件共80页哦(4)使用气相缓蚀剂的注意事项不同金属应用不同的气相缓蚀剂；气相缓蚀剂的用量：因包装材料、包装方法和防锈期要求不同而不同。VPI-260用量：35g/m3CHC用量：10g/m3经验公式估
9、算：Q=K（TVq0）Q-防锈剂用量 q0-容器内饱和气相防锈剂量V-25时一年内漏损防锈剂量 T-安全系数19第19页，此课件共80页哦被保护表面与缓蚀剂源之间距离60)，或湿度过高(85%RH)，都会影响防锈效果。气相缓蚀剂对汗液无效。防锈前应清洗。21第21页，此课件共80页哦3 可剥性塑料包装（B-6）基本成分为塑料，加入矿物油、防锈剂、增塑剂、稳定剂、防霉剂和溶剂。特点：涂覆在金属表面，硬化成固体膜，可防止大气锈蚀；膜层柔韧、有弹性，有一定的缓冲作用；固体膜与金属制品之间有一层油膜，所以很容易从金属件表面剥离；应用面广。22第22页，此课件共80页哦种类：热熔型、溶剂型(1)热熔型可
10、剥塑料组成：由乙基纤维素或醋酸纤维素与其他物质配制。A 乙基纤维素耐碱及稀酸，化学稳定性好；耐热；耐寒；固体膜柔韧透明，强度、延伸率较大。B 醋酸纤维素成膜性好，不易燃烧；膜层柔韧，耐水、耐冲击、耐候性好；熔融有恶臭。23第23页，此课件共80页哦涂覆方法金属件清洗干燥后，孔、缝隙、凹处或堵或封；浸入熔融塑料液中，3-10s；提出冷却后即得固体膜。悬挂用金属丝或尼龙线割断，封于膜层中；膜层厚度控制在1-2毫米。24第24页，此课件共80页哦特点A 膜层隔绝外界，从膜层中渗出的防锈油有很好的防锈效果；B-40-60膜层都有很好的防锈效果；C 膜层柔韧，有缓冲效果；D 透明美观；E 操作简单，拆封
11、方便，膜层材料可回用；F 高温下熔化涂覆。25第25页，此课件共80页哦(2)溶剂型可剥塑料 组成：以乙烯树脂为成膜剂，加入添加剂、溶剂配置而成。涂于金属表面，待溶剂挥发后即形成有防锈性能的固体膜。涂覆方法：清洗、干燥后，用铝箔或胶带封堵，然后用喷涂、刷涂、浸、淋等方式将塑料液涂于金属件表面。26第26页，此课件共80页哦 特点：a 常温下操作，价格低，适用于不宜涂覆的大部件 b 膜层薄（0.2-0.75mm)，可能有气泡，短期防锈。涂覆注意事项 涂覆时，要通风、涂覆件不与有机溶剂接触，避光、热以防老化。27第27页，此课件共80页哦4 套封防锈包装(B9-2)环境封存防锈：将金属制品密封于包
12、装或一定空间内，使其处于低湿或无氧状态，以防金属件大气锈蚀。套封包装：将金属件放入一密封套后，并放入干燥剂或气相防锈剂，然后在口部用拉链密封。茧式包装（cocoon package）：在整台产品周围作网喷塑料似茧以封存防锈。28第28页，此课件共80页哦套封包装特点：拉链密封，开启方便；防锈期短，一般2-3年；运输中的短期防锈包装，军工产品常用套封包装；封套与产品形状相似，采用柔性材料，阻隔性好，强度高；干燥剂可使用细孔变色硅胶或蒙脱石干燥剂；干燥剂多用透气纸袋、布袋或细孔金属容器装。29第29页，此课件共80页哦四 防锈包装方法的选用1 运输的时间和距离；2 运输过程与终点的气候条件；3 装
13、卸次数、设施，存储时间、条件；4 批发、零售、储存；5 包装费用。30第30页，此课件共80页哦31第31页，此课件共80页哦32第32页，此课件共80页哦33第33页，此课件共80页哦34第34页，此课件共80页哦35第35页，此课件共80页哦第二节 真空包装与充气包装工艺一 真空、充气包装的意义与发展定义真空包装：将产品装入气密性包装容器，抽去容器内部的空气，使密封后的容器内达到预定真空度，然后将包装密封。充气包装（换气包装、改变气体包装）：产品装入气密性包装容器内，抽真空或不抽真空，再充入保护性气体(N2、CO2），然后将包装密封。36第36页，此课件共80页哦气调包装：密封包装内产品四
14、周气氛可得到调节或控制的一种包装方法。真空包装和充气包装都是气调包装。自然气调包装：真空包装中的水果、蔬菜，由于果蔬的呼吸和塑料薄膜的气体选择性透过作用，包装内气体成分会调节到一种最佳状态，这种选择性渗透薄膜包装称为自然气调包装。37第37页，此课件共80页哦真空、充气包装的特点：优点：A 不需加热、冷却，不用或少用化学防腐剂，保存期长，保持风味；B 充气包装饱满美观；C 与冷藏、冷冻相比，材料、设备简单，操作方便，费用低。38第38页，此课件共80页哦缺点：A 真空包装缩瘪不美观，不能包装尖锐、粉状产品B 充气包装保护气体为N2、CO2，对食品的保护作用有限；因包装的透气问题，不一定能始终保
15、持最佳气氛；真空充气包装对厌氧菌无效；真空、充气包装与冷藏结合，效果好；C 与罐藏相比，真空、充气包装速度慢，效率低。39第39页，此课件共80页哦二 真空、充气包装原理与应用真空、充气包装的基本工艺要素：包装内气体组成的选择和存储温度的确定；高阻隔性包装材料的选用和包装容器的密封；包装方法与设备的选用。40第40页，此课件共80页哦1 保护气体的作用和储存温度(1)氧气A 可使食品氧化、使嗜氧微生物繁育 致腐；含氧量降至0.5%杀菌.41第41页，此课件共80页哦B 是虫害和金属制品大气锈蚀的因素；C 高浓度氧60%-80%可维持肉类的鲜红颜色(肉肌红蛋白氧化成氧化肌红蛋白)，同时高浓度氧可
16、破坏微生物蛋白结构基团，使其发生功能障碍而死亡；D 充气包装中，充入低浓度氧（1%-6%）可维持新鲜果蔬的低氧呼吸(缺氧呼吸会发酵)。42第42页，此课件共80页哦(2)氮气：A 不抑制微生物繁殖生长，对食品无害；B 作为填充剂，相对减少含氧量，使软包装饱满。(3)二氧化碳A 对霉菌、酶有较强抑制作用，对嗜氧菌有毒害作用，高浓度CO2（50%）对霉菌和嗜氧菌有明显抑制和杀灭作用；B 对乳酸菌和酵母菌无作用；43第43页，此课件共80页哦44第44页，此课件共80页哦C 易被食品中的水分和脂肪吸收使软包装塌瘪；D 浓度过高，使食品有轻微酸味；F 高浓度可钝化鲜果蔬呼吸，延长保存期，但过高会使植物
17、细胞中毒败坏，使用浓度为1%-10%，一般不高于12%。45第45页，此课件共80页哦(4)储存温度温度上升10，致腐微生物繁育率增长4-6倍，果蔬的呼吸增加3倍。真空、充气包装应与冷藏措施结合。充气包装食品一般要在0 -5 冷藏（除烘烤食品在常温下保存）。46第46页，此课件共80页哦2 真空充气包装的应用(1)快餐及烘烤食品（成分：淀粉）变质原因：细菌、霉菌、酵母引起的腐败；脂肪氧化酸败；淀粉老化变干。措施：充入CO2，抑制细菌、霉菌（如食品水分活性高，则CO2 浓度要高，但不能过高）；有时加丙酸钙抑制酵母；充入氮气，使包装饱满；涂油脂，防淀粉老化；常温保存。47第47页，此课件共80页哦
18、(2)包装鲜肉禽及肉制品包装鲜肉禽：常温不包装：变色、变味、发黏、腐败；冷冻：外观、风味变差；真空包装：淡紫色 真空充气包装+冷藏：可使肉色（鲜红色）、风味、质量较好保存。一般氧气占65%-80%，CO2浓度不要过高（以免肉变色、变味），氮做充填气体。冷藏温度1-4。肉制品：经加工杀菌，水分活性降低，真空或充气包装后常温下保存即可。48第48页，此课件共80页哦(3)包装海鲜产品致腐原因：细菌使鱼肉三甲胺分解而腐败；鱼肉脂肪氧化酸败；酶使鱼肉降解；低温时厌氧菌产生毒素。措施：低脂肪海水鱼充CO2、氮气、氧气，抑制厌氧 菌繁殖；多脂肪海水鱼充CO2、氮气，以防脂肪氧化酸败；CO2浓度不大于70%
19、；冷藏温度：0-2 49第49页，此课件共80页哦n鱼在宰杀后，虽然呼吸停止了，但体内还在进行一系列生物化学变化和物理变化，通常分为僵硬、自溶和腐败变质3个阶段。鱼刚死时处于僵硬阶段，它的颚骨和腮盖紧闭，但体内的能量代谢仍在进行，体温甚至会增加几度。这一阶段，鱼肉中会有少量的乳酸和磷酸生成，因此，肉呈弱酸性，可以抑制腐败微生物的繁殖与生长。但此时鱼肉的肉质发硬，不利于人体消化吸收。其肌肉组织中的蛋白质还没有分解产生氨基酸，而氨基酸是鲜味的主要成分。50第50页，此课件共80页哦n过了几个小时以后，鱼肉就到了自溶阶段。这一过程中，鱼肉中的多种蛋白水解酶开始发挥作用，使部分蛋白分解为肽类和多种氨基
20、酸。这些物质带有鲜味和甜味，是让鱼肉更加好吃的重要原因。自溶阶段再持续下去，富有弹性的肌肉就开始变软，肉的口感也欠佳，微生物开始繁殖，鱼肉进入了腐败变质阶段，这样的鱼肉不能食用。从以上3个阶段来看，活鱼的最佳食用时间是宰杀后26小时，即鱼肉僵硬阶段的后期、自溶阶段的前期。这时的鱼肉既鲜嫩味美，又有利于人体消化吸收。在这之前，最好把刚杀好的鱼放在冰箱冷藏室里储藏。51第51页，此课件共80页哦(4)包装鲜果蔬 腐败原因：鲜果蔬呼吸会消耗营养，产生热量，加速细菌繁殖，使果蔬腐烂。延长鲜果蔬保存期，应抑制其呼吸强度。措施：提高CO2浓度，降低氧浓度，可抑制其呼吸，但不会产生无氧呼吸；适当降低储存温度
21、，可降低呼吸强度，但不能引起“冷害”。可采用充气包装或自然气调包装。52第52页，此课件共80页哦53第53页，此课件共80页哦54第54页，此课件共80页哦55第55页，此课件共80页哦三 真空充气包装用材料的选用真空充气包装须使用阻气、阻湿性好的材料。自然气调包装要求材料有一定透气能力。1 材料的选用56第56页，此课件共80页哦57第57页，此课件共80页哦58第58页，此课件共80页哦2 自然气调用包装材料的选用59第59页，此课件共80页哦60第60页，此课件共80页哦四 真空、充气包装工艺与机械1 真空充气包装系统61第61页，此课件共80页哦2 气源与配气技术二氧化碳用食品级，氮
22、用脱水精氮。灌装时：15MPa，一般气瓶压力：10-12MPa PV=nRT当T，V一定时，n与P成正比。控制各气体的分压值，就可实现比例混合。62第62页，此课件共80页哦3 真空充气包装机的选用(1)腔室式真空充气包装机工艺过程：供袋、装入产品-放入腔室-袋口（对着充气口）放在热封条上-抽真空-(充气)-热封-腔室通大气，输出包装件。63第63页，此课件共80页哦(2)真空补偿式真空充气包装机工艺过程：浅盘热吸塑成型-放入食品-覆盖膜-抽真空、充气、热封-切断-盒式包装64第64页，此课件共80页哦(3)气流冲洗式充气包装机工艺过程：放入产品-覆膜、纵封(筒膜免)-气流冲洗-横封-切断-枕
23、式(或浅盘式)包装件充入气体消耗大，除氧不完全。65第65页，此课件共80页哦4 真空充气包装工艺参数(1)抽真空 真空度：10-30torr 抽真空后包装内氧气含量：1.6%-2.2%(2)充气腔室式机械，充气压力：0.15-0.3MPa充气后包装件内压力不大于0.12MPa(3)热封合热封宽度大，热封温度、时间随材料不同做调整。66第66页，此课件共80页哦五 真空充气包装储存期计算67第67页，此课件共80页哦第三节 脱氧剂封存包装一 脱氧剂封存包装的意义与发展第二代气调包装：包装内加有增鲜装置(FE)。FE：一个装有活性物质的小袋或小包，将其与产品一同放入阻隔性良好的密封包装内，能改变
24、包装内气体成分，延长被包装物的保存期。68第68页，此课件共80页哦FE：脱氧剂；吸收和释放CO2剂；释放防腐剂；吸湿剂；吸收乙烯脱氧剂封存包装（脱氧包装，FOA）：将脱氧剂小包和产品一起密封在阻隔性良好的包装容器中，使容器内维持“无氧”状态(0.1%)，以保护产品的一种包装方法。（霉菌完全受抑制，氧浓度1%，全部杀灭0.5%)。69第69页，此课件共80页哦主要应用：(1)加工食品：防脂肪和色素氧化，抑制嗜氧微生物生长繁殖，保持香味，防止腐败变质，延长保存期。(2)粮食谷物：使粮食谷物呼吸减慢、抑制害虫、霉菌繁殖，延长保存期。(3)中草药、文物、纺织品：防虫、霉菌，防变色(4)精密仪器、电子
25、器材、军械：防霉、防锈70第70页，此课件共80页哦二 脱氧剂的种类和作用原理脱氧剂分为：无机型、有机型；速效型、缓效型。(1)铁系脱氧剂：无机缓效型(2)亚硫酸盐系脱氧剂：无机速效型(3)葡萄糖氧化酶：有机中速型脱氧剂(4)抗坏血酸脱氧剂：抗坏血酸即维生素C，有机中速脱氧剂，用于食品、药品包装，成本高。(5)其他脱氧剂：加氢催化剂型等71第71页，此课件共80页哦三 铁系脱氧剂组成及反应特性1 组成与配制组成：铁粉、催化剂（金属卤化物）、填充剂（活性碳、高岭土）、其他添加剂（碳酸盐等）脱氧剂可制成粉、粒、片状，或用泡沫塑料作浸渍载体，装入透气小袋包装，再装入高阻隔性袋中密封备用。72第72页
26、，此课件共80页哦2 反应特性(1)反应速度73第73页，此课件共80页哦(2)温度温度高，脱氧快；温度低，脱氧慢。适宜温度20 -40 。不能在0 以下保存和使用。74第74页，此课件共80页哦(3)湿度包装内相对湿度70%RH，反应速度降低。但相对湿度不能过高。75第75页，此课件共80页哦四 脱氧包装的应用和效果1 应用实例76第76页，此课件共80页哦2 脱氧包装的注意事项(1)脱氧剂的保存与开封 透气小袋装脱氧剂，再将其装入高阻隔性的大袋中，遮光阴凉处放置，保存期一年。随取随用。(2)放置探氧指示剂77第77页，此课件共80页哦(3)安全性脱氧剂应有特殊标识，包装时应不与食品直接接触。78第78页，此课件共80页哦3 与真空充气包装的比较79第79页，此课件共80页哦问答题1 说明真空包装、充气包装的优缺点及应用范围。2 说明烘烤食品、鲜肉禽、肉制品、鲜果蔬的充气包装原理。3 说明鲜果蔬自然气调包装原理。4 说明脱氧包装的含义和特点并与真空充气包装作比较。5 简述铁粉系脱氧剂的保鲜原理、反应特性和使用注意事项。80第80页，此课件共80页哦